淺談氣體質(zhì)量流量計(jì)電路電阻設(shè)計(jì)相關(guān)說(shuō)明

氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量電路的總體框圖，其中A/D轉(zhuǎn)換器、查表計(jì)算和顯示(或傳輸)由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。橋式電路實(shí)現(xiàn)了保持ΔT/RH為定值的目的，當(dāng)流體的質(zhì)量流量發(fā)生變化時(shí)，電橋失去平衡，控制電路測(cè)量出不平衡電壓，通過(guò)改變加熱電流，使電橋重新處于平衡狀態(tài)，加熱電流通過(guò)電流測(cè)量電路轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)查表、計(jì)算，求出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流量，再顯示(或傳輸)給其他設(shè)備。

氣體質(zhì)量流量計(jì)橋式電路包括運(yùn)算放大器OP07-1、三極管9014、測(cè)溫鉑電阻RT、測(cè)速鉑電阻RH和精密電阻R1，R2，R3，R4，R5.測(cè)速鉑電阻RH位于橋式電路的一臂，其通以較大的電流，使之加熱。測(cè)溫鉑電阻RT位于橋式電路的另一側(cè)，為了使它自身不產(chǎn)生熱量，以保證測(cè)量溫度與流體溫度相等，通過(guò)它的電流必須很小，因此RT的電阻值應(yīng)較大，但如果RT值過(guò)大，則測(cè)量的熱慣性也增大，儀表的響應(yīng)速度減慢。為了解決此問(wèn)題，在電路中采用了副電橋(副電橋由OP07-1，9014，RT，R3，R4，R5組成)，副電橋相當(dāng)于一個(gè)等效大電阻。

由儀表的工作原理可知，比值ΔT/RH應(yīng)保持恒定。這一點(diǎn)可以通過(guò)以下計(jì)算來(lái)證明：設(shè)在工作狀態(tài)1的情況下，流體溫度為t1，測(cè)速鉑電阻溫度為T1，熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)速鉑電阻的阻值為RH1，測(cè)溫鉑電阻的阻值為RT1;在工作狀態(tài)2的情況下，流體溫度為t2，測(cè)速鉑電阻溫度為T2，測(cè)速鉑電阻的阻值為RH2，測(cè)溫鉑電阻的阻值為RT2。氣體質(zhì)量流量計(jì)選擇RT0=100Ω，RH0=20Ω，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)速鉑電阻的溫度與環(huán)境溫度相差70~80℃，測(cè)量效果較好，一般環(huán)境溫度在20℃左右，若測(cè)速鉑電阻工作選為100℃。